Gli acidi grassi essenziali (EFA) “vitamina F”

Omega-3 e -6

Nomenclatura degli acidi grassiil carbonio del carbossile in un acido grasso può essereC (e allora il carbonio del metile è il C) o C1

Esempio: acido linoleico (18 atomi di carbonio con 2 insaturazioni)Nel primo caso si chiama18:2, -6 o n-6 : il primo doppio legame è sul C6 a partire dal metile

Nel secondo caso si chiama9, 1218:2, : il primo doppio legame è sul C9 a partire dal carbossile (C1)

•I mammiferi non hanno le desaturasi specifiche per inserire doppi legami oltre C9 e C10•L’acido alfa-linoleico ed il linoleico possono essere sintetizzate SOLO da organismi vegetali

•Il linoleico (LA) da piante di origine terrestre•L’alfa-linolenico (ALA) da vegetali di origine acquatica•Nell’uomo mancano le DESATURASI per introdurre i doppi legami specifici omega-3 e omega-6 (12 e 15 desaturasi)

Negli alimenti gli omega-6 sono molto più abbondanti degli omega-3

LA: prodotto da piante terrestri

Lo possiamo sintetizzarea partire dal linoleico

ALA: prodotto dalle piante, soprattutto quelle acquatiche

Alimenti animali (Pesce, olio di pesce)Lo possiamo sintetizzare a partire dall’ALA

Alimenti animali (Pesce, olio di pesce)Lo possiamo sintetizzare a partire dall’ALA

Possiamo poi metabolizzarli a derivati come EPA , DHA, o AA

http:/ /lpi.oregonstate.edu/infocenter/othernuts/omega3fa/figl.html

Modificato Da: Youdim KA et al., Int J Devl Neurosci,18, 383, 2000

Vie biosintetiche nell’uomo di•Ac arachidonico AA (omega-6)•Ac eicosapentaenoico EPA (omega-3)•Ac docosaesaenoico DHA (omega-3)Enzimi coinvolti•Δ-6 desaturasi e Δ-5 desaturasi•elongasi (+acetil-CoA)•1 ciclo di beta-ossidazione•La Δ-6 desaturasi ha un’affinità maggiore per i substrati della serie omega-3. Pertanto si consiglia di assumere più omega-6 che omega-3

•Lo Shunt di Sprecherpoco efficiente nei neonati

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Nei perossisomi

EPA

DHA

ALALA

Infatti, la biosintesi endogena di DHA è sufficiente nell’adulto sano

Potrebbe essere insufficiente

Nati pretermineDurante gravidanza e allattamentoNell’anziano (potrebbe diminuire già dopo i 30-40 anni)AlcolismoPer alterata funzione dei perossisomi

DHA si può considerare un nutriente “condizionatamente essenziale”

•Omega-3 e omega-6 NON possono essere interconvertiti•La tappa catalizzata dalla delta-6 desaturasi è quella

limitante e regolata•Poiché gli enzimi che li metabolizzano sono gli stessi,

omega-6 e 3 possono competere tra loro

•L’assunzione eccessiva di EPA o DHA porta a diminuzione di sintesi di acido arachidonico ed eicosanoidi n-6 derivati

Il rapporto omega 3/omega 6 nella dieta deveessere controllato

Conclusioni dall’analisi della vie biosintetiche

Rapporto omega-6/omega-3 nella dieta raccomandato5/1

Nella dieta dei paesi occidentali è invece15/1

A causa dialto consumo degli oli di mais e di girasole ricchi in n-6 e poveri in n-3basso consumo di pesceconsumo di carne di bovino, pollo, maiale (perché allevati con mangimi abase di mais)

Livelli di assunzione di riferimento (AI)omega 6: 1-2 % dell'energia/die (circa 5-6 g/die)

omega 3: 0.2-0.5 % dell'energia/die (circa 1-1.5 g/die)

lattanti e bambini fino a 3 anni: DHA 100 mg/die

ALIMENTI RICCHI IN acido linoleico omega-6

Olio di mais 500 mg LA /g

(50 LA/1 ALA)

Olio di girasole 600 mg LA /g (120

LA/1 ALA)

Noci341 mg LA /g

(5,5 LA/1 ALA)

ALIMENTI RICCHI IN omega-3

Noci68 mg ALA /g

(5,5 LA/1 ALA)

Olio di semi di soia 76 mg ALA /g (7,8 LA/1 ALA)

Aringa17 mg/g EPA+DHA

Salmone12 mg/g EPA+DHA

Olio di semi di lino

550 mg ALA /g(0,22 LA/1

ALA)

Pesci grassi

Da Russo GL Biochem Pharmacol 2009

Il latte umano è particolarmentericco di acidi grassi essenziali (EFAs) (EPA, DHA, AA)

colzalino

mais

cartamo

Funzioni degli acidi grassi omega-6

Omega-6 PUFA

Precursori di eicosanoidi (leucotrieni, prostaglandine, trombossani)

Fosfolipidi

Trasduzione del segnale

Sfingolipidi

Barriera alla perdita di acqua dalla pelle

PPAR alfa (Recettori Attivati dai Proliferatori dei Perossisomi); SRE-BP (Sterol Responsive Element-Binding Protein)

Regolazione dell’espressione di enzimi lipolitici e lipogenici

(come tutti i PUFA)

Formazione di prostaglandine (infiammazione, dolore, febbre) e trombossani (costrizione vasi sanguigni) dall’acido arachidonico

Inibitoridella cicloossigenasi(COX)

Formazione di leucotrieni dall’acido arachidonico(implicati nella risposta infiammatoria, nell’asma e allergie)

Acido linoleico (omega-6) è costituente di Acil ceramide e Acil glucosil ceramide: sfingolipidi presenti nello strato corneo della pelle, fondamentali per prevenire la perdita dell’acqua

Ruoli dell’acido docosaesaenoico (DHA) (C22:6, n-3)Modula la fluidità delle membrane

Funzionalità processi visivi e neuronali

Ruoli dell’acido eicosapentaenoico (EPA) (C20:5, n-3)Antitrombotico e antiinfiammatorio

(può essere substrato di COX e lipossigenasi e competere

per la formazione di eicosanoidi)

Ipotrigliceridemico(aumenta la beta-ossidazione mitocondriale)

Antiipertensivo

Funzioni degli Omega-3

Crawford MA, Ann Nutr Metab, 55, 202, 2009

Il DHA costituisce circa il 40 % dei PUFA del cervello e il 60% dei PUFA della retina

Omega-3

Nelle membrane delle cellule neuronali DHA si trovasoprattutto nella posizione sn-2 della fosfatidilserina e fosfatidiletanolammina

e in particolare di tipo 1-steroil, 2-docosaenoil

Kim HY, J Biol Chem 2007

Il DHA è componente dei fosfolipidi di membrana (fosfatidiletanolammina, fosfatidilserina,

plasmalogeni)

Da: Stilwell W (2003)Chemistry and Physics of Lipids, 126, 1–22

Il DHA per la sua estrema flessibilitàè incompatibile con colesterolo e sfingolipidi nella composizione delle membraneE’ abbondante in strutture “non rafts” delle membrane:povere in colesterolo, sottili e permeabili (es. membrana del bastoncello)

•I segmenti esterni dei fotorecettori hanno i più alti contenuti di DHA di tutte le cellule e tendono a conservarli

•Solo la prolungata carenza di DHA nella dieta può ridurre il suo contenuto nei bastoncelli

•Durante il rinnovo del segmento esterno, il DHA viene trasferito al segmento interno

•La supplementazione di DHA nelle formulazioni per l’infanzia aumenta la maturazione della funzionalità della retina e la capacità visiva

•I livelli di DHA sierico sono diminuiti in individui affetti da retinitepigmentosa (origine genetica)

•Si è osservata una relazione inversa tra una dieta ad alti contenuti di DHA e la degenerazione maculare della retina (legata all’invecchiamento)

DHA e RETINA

Gòmez Pinilla F, Nature, 9, 568, 2008

Gli acidi grassi omega-3 influenzano la plasticità sinaptica e le capacità cognitive

•facilitano la permeabilità agli ioni della membrana e la funzionalità dei recettori

•attivano pathways che producono energia,agendo su BDNF(Brain Derived Neurotrophic Factor) e IGF1 (insulin-like growth factor 1 ) e attivano cascate di segnalazioneche facilitano la trasmissione sinapticae i processi di apprendimento e memoria

EPA e DHA (omega-3) producono i DOCOSANOIDI

Mediatori anti-infiammatoriLe Resolvine (RvE1, RvD1, RvD2, RvD3, RvD4): derivano da EPA (serie E) o dal DHA (serie D) La Neuroprotettina D1 (NPD1)

Sono prodotti da DHA o EPA per azione della COX2 , quando acetilata da aspirina

Hanno azione antinfiammatoriaProteggono dai processi di ischemia-riperfusioneProteggono da danni alla retinaPromuovono la sopravvivenzadei neuroniI loro livelli sono più bassinel cervello di malati di Alzheimer

Conseguenze della carenza di omega-3 e -6

Omega-3sviluppo neuronale trasmissione sinaptica (alterazioni funzioni cognitive, apprendimento e

memoria)alterazioni della risposta visiva, olfattiva e uditiva agli stimolimetabolismo neurotrasmettitori dopaminergici (dopamina, serotonina, GABA)aumento dei comportamenti aggressivi e depressivi

Omega-6ritardo nella crescitadiminuita fertilitàlesioni cutaneedanni epatici

EntrambiAumento dei trigliceridi ematiciAumento dell’attivazione piastrinicaAumento della espressione di molecole vascolari di adesioneAumento del rischi delle malattie cardiovascolari

Gòmez Pinilla F, Nature, 9, 568, 2008